Новая технология покрытия может преобразить обслуживание зеркал телескопов

Стоимость и эффективность технического обслуживания зеркал телескопа давно стали предметом внимания как астрономов-любителей, так и профессионалов.Астрономическое сообщество ожидает революционной технологии покрытия зеркал, утверждая, что работает за долю стоимости обычных методов вакуумного осаждения, исключая при этом необходимость в сложном вакуумном оборудовании,готовится к своему потенциальному дебюту на этом году Stellafane конвенции.

В центре обсуждения находится новый химический процесс покрытия, который, в частности, работает без необходимости вакуумной среды, резко снижая затраты на оборудование и сложность эксплуатации.Предварительные оценки предполагают, что этот новый метод может предложить услуги по покрытию примерно $ 1 за дюйм диаметра зеркалаЕсли это подтвердится, эта структура цен может нарушить нынешний рыночный ландшафт.

Ранние пользователи, такие как астроном-любитель Дэйв Келли, как сообщается, готовятся испытать технологию на своих зеркалах, сигнализируя о потенциальном применении в реальном мире.Новое покрытие, по прогнозам, будет иметь срок службы в пять лет при сохранении равномерного покрытия, потенциально предлагая значительные преимущества по сравнению с традиционным вакуумным осаждением с точки зрения затрат на техническое обслуживание и удобства.

Однако скептицизм по-прежнему сохраняется в отношении утверждения "$1 за квадратный дюйм".Некоторые ветераны астрономии вспоминают презентацию в клубе, где один докладчик успешно продемонстрировал дома серебряные зеркала длиной 24-25 дюймов за примерно 20 долларов.Хотя имя спикера не было сразу упомянуто, официальные лица клуба пытаются получить эти исторические детали для сравнения.

Специалисты отрасли с опытом вакуумного покрытия предполагают, что несколько методов невакуумного покрытия могут быть технически осуществимыми, хотя потенциально компрометируют точность.Методы покрытия порошком, включающие нанесение спрея, за которым следует выпечка, или процессы, которые испаряют летучие органические соединения, чтобы оставить металлические отложения, были предложены в качестве возможных альтернатив.

Тем не менее, эти специалисты утверждают, что для зеркального переоборудования ионно-помощное вакуумное осаждение (катодическая дуга) остается золотым стандартом,обеспечивает точность на молекулярном уровне в условиях экстремального вакуума.

Вопреки первоначальным ожиданиям, предстоящая демонстрация Stellafane будет использовать стандартную технологию вакуумного покрытия, а не новый химический процесс.Алан Уорд планирует представить переносное оборудование для вакуумного покрытия, предлагая участникам недорогие возможности покрытия (требуя только мешков с льдом для охлаждения) для зеркал диаметром до 10 дюймов.

Выбор материала для покрытия представляет собой еще один сложный слой.незащищенные серебряные покрытия могут быть менее эффективными по сравнению с алюминиевым в диапазоне 385-500 нмУсовершенствованные диэлектрические покрытия могут повысить производительность серебра и предотвратить окисление, но эти дополнительные методы обработки добавляют сложности и затрат.

Даже серебро, распыленное или отложенное, без надлежащего защитного покрытия, может оказаться менее прочным, чем альтернативы алюминию.Это говорит о том, что любая технология "распыливания серебра" вероятно потребует дополнительной обработки, чтобы соответствовать производительности и долговечности алюминия.

При диаметре 1 доллар за дюйм 12-дюймовое зеркало стоит примерно 12 долларов за покрытие, что сопоставимо с существующими недорогими услугами.Расчеты на основе площади показывают быстро растущие затраты на большие зеркалаВ то время как некоторые считают демонстрацию Stellafane в первую очередь образовательной, другие видят коммерческий потенциал в технологии.

Исторические прецеденты существуют для химических методов серебрирования, хотя современная практика предпочитает вакуумное осаждение для равномерного молекулярного осаждения.Практические примеры включают астронома из Юты, обслуживающего 70-дюймовое зеркало с серебряным спреем по цене около 50 долларов за нанесение (требуется переодевание каждые два года), и астрономическая ассоциация RASC в Торонто, эксплуатирующая 72-дюймовый телескоп с аналогичными методами покрытия.

Текущие испытания исследовательской группы из Орегона сосредоточены на технологии распыливания серебра с защитными покрытиями для продления срока службы, показывая перспективы для зеркал, превышающих 14 дюймов.представленный на прошлогодней Портлендском симпозиуме, вызвал значительный интерес.

Исследования показывают, что даже голые алюминиевые покрытия могут показать значительную деградацию в течение девяти месяцев, развивая отверстия и снижая отражательность ниже 70%.Это подчеркивает важность защитных процедур и графиков обслуживания..

Несмотря на то, что невакуумные методы предлагают убедительные преимущества в отношении затрат и доступности, они сталкиваются с постоянными проблемами в отношении единообразия, точности, долговечности,и долгосрочная стабильность производительности по сравнению с вакуумным осаждениемБудущее применение технологии будет зависеть от постоянного совершенствования, проверки стоимости и пользы и накопления пользовательского опыта.

Для астрономов-любителей надежные и доступные решения по обслуживанию зеркал могут значительно снизить барьеры для входа, потенциально расширяя участие в астрономии наблюдений.